第十二章气体绝缘金属封闭开关设备
（GIS）
第一节基本原理及结构
【本节描述】本节介绍气体绝缘金属封闭组合电器（以下简称GIS）的用途、分类、基本原理和结构特点等基础知识，通过要点讲解、图形展示，掌握气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的基本结构和原理。
一、GIS主要分类
（一）GIS的定义
SF6气体绝缘金属封闭组合电器是20世纪50年代末期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear，简称GIS。
GIS是指将断路器、隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等单独元件连接在一起，并封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，并且只有在这种形式下才能运行的高压电气设备。
图12-1 GIS外观图
GIS的应用打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新型变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。近年来，GIS已在国内外得到非常广泛的使用，经过各国不断地研制、开发、改进，一些性能更加优良的GIS越发显示出了其他高压电气设备不可比拟的优越性。
（二）GIS的特点
1.由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小。
2.全部电器元件都被封闭在接地的金属壳体内，带电体不暴露在空气中（除了采用架空引出线的部分），运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规电器好得多。
3.SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。
4.GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，因而可以缩短变电站安装周期。
5.只要产品的制造和安装调试质量得到保证，在使用过程中除了断路器需定期维修外，其他元件几乎无需检修。
6.GIS设备结构比较复杂，要求设计制造、安装调试水平高。GIS价格也比较贵，变电所建设一次性投资大。
7.GIS组合电器的绝缘件、带电导体封闭在金属壳内，重心较低，因此，抗振能力较强，可安装在室内，也可以安装在室外。
（三）GIS的分类
SF6气体绝缘金属封闭组合电器GIS的分类方式一般有：按安装场所、按结构形式、按绝缘介质、按主接线方式等。
1.按安装场所分。可分为户内型和户外型两种。
2.按结构形式分。根据充气外壳的结构形状，可分为圆筒形和矩形。圆筒型GIS依据主回路配置方式的不同，又可分为全三相共体式结构、不完全三相共体式结构、全分箱式结构等；矩形GIS根据柜体结构和元件间是否隔离，还可分为箱型和铠装型两种。
①全三相共体式结构：不仅三相母线，而且三相断路器、其他电器元件都采用共箱筒体。包含的设备有断路器（CB）、隔离开关（DS）、检修/故障关合接地开关（ES/FES）、母线（BUS）、电流互感器（TA）、电压互感器（TV）、避雷器（LA）、终端元件或进出线
套管（BSG）等一次设备和就地控制柜二次设备构成。
特点是制造难度较大，技术要求高，内部电场不均匀，相间影响大，但工作量小，消耗钢材少，在126kV等级中采用，也是252kV、363kV、550kV电压等级GIS发展的方向。
②不完全三相共体式结构：母线采用三相共箱式，而断路器和其他电器元件采用分箱式。
特点是母线占地面积小，但同长度母线上安装的GIS设备比三相共体式结构少。
③全分箱式结构：包括母线在内的所有电器元件都采用分箱式筒体。
特点是相间影响小，制造方便，但因钢外壳中感应电流引起损耗大，外壳数量及密封面也随之增加，漏气可能性加大及占地面积和体积增加等。
3.按绝缘介质分。可分为全SF6气体绝缘型和部分SF6气体绝缘型两种。全SF6气体绝缘型是指全密封的GIS。部分SF6气体绝缘型则又有两种情况：一种是除母线之外，其他元件采用SF6气体绝缘，并构成以断路器为主体的复合电器；另一种则相反，只有母线采用SF6气体绝缘的密封母线，其他元件均为常规的敞开式电器。
4.按主接线方式分。常用的有单母线接线、双母线接线、双母线带旁路接线、3/2接线、桥形接线、角形接线等多种接线方式。GIS的主接线方式取决于具体工程的需要。
（四）GIS的铭牌
GIS的铭牌应包含如下内容：
（1）制造厂名称或商标；
（2）型号或系列号；
（3）采用标准的编号；
（4）额定电压；
（5）母线和支线的额定电流；
（6）额定频率；
（7）额定短时耐受电流；
（8）用作绝缘的气体的额定密度或压力（20℃时）；
（9）用作绝缘的气体的最小运行密度或压力（20℃时）；
（10）外壳设计压力。
如GIS的共用数据已在其铭牌上作了说明，则各元件的铭牌可以简化。
二、GIS的基本结构
一台完整的GIS是由若干个不同间隔组成的，一般是在设计时，根据用户提供的主接线方式和要求，将不同的气室或间隔（也称标准模块）组合成不同的间隔，再将这些间隔组成用户所需要的GIS。所谓一个间隔，是指一个具有完整的供电、送电和其他功能（控制、计量、保护等）的一组元件。所谓一个气室或气隔，是指将各种不同作用和功能的元器件，独立地组合在一起，拼装在一个独立的封闭壳体内构成的各种标准模块。例如：断路器模块、隔离开关模块、电压互感器模块、电流互感器模块、避雷器模块、连接模块、分相模块等。GIS的总体布局示意图如图12-2和图12-3所示。
图a．典型接线图图b．结构示意图
1-母线；2、6-隔离开关；3-电流互感器；4-接地开关；
5-断路器；7-电压互感器；8-出线电缆
图12-2 GIS的总体布局示意图之一
图12-3 GIS的总体布局示意图之二
三、GIS的通用技术要求
GIS产品设计应能使设备安全地进行下述各项工作：正常运行、检查和维护性操作、引出电缆或其他设备的绝缘试验、消除危险的静电电荷、安装或扩建后的相序校核和操作联锁等。应能在允许的基础误差和热胀冷缩的热效应下不致影响设备所保证的性能，并满足与其他设备联接的要求。各元件应符合各自的有关标准。还有以下一些具体要求：1．联锁
产品应设有机械或电气联锁装置，以防止带负荷拉、合隔离开关和带电误合接地开关。下列设备应有联锁，对于主回路必须满足以下要求：
（1）在维修时，用来保证隔离间隙的主回路上的高压断路器应确保不自合。
（2）接地开关合闸后应确保不自分。
（3）隔离开关要与相关的断路器实现电气联锁；隔离开关与接地开关之间应有可靠的电气联锁。其联锁逻辑的设置应根据电气主接线进行设计，应用图表表示清楚，并取得买方同意。
（4）电气联锁应单独设置电源回路，且与其他回路独立。
2．接地
（1）每个气体隔室的壳体应互连并可靠接地，接地回路应满足额定短路电流的动、热稳定要求。
（2）接地点的接触面和接地连线的截面积应能保证安全地通过故障接地电流。
（3）每相断路器的基座上应有一个不油漆的、表面镀锡的接地处，并有接地标志。紧固接地螺栓的直径不得小于12mm。
（4）外壳应能接地。凡不属主回路或辅助回路的预定要接地的所有金属部分都应接地。
（5）外壳、框架等部件的相互电气连接，应采用紧固连接（螺栓连接或焊接），并以跨接方式保证电气连通。
（6）主回路应能接地，以保证维修工作的安全。另外在外壳打开后的维修期间，应能将主回路连接到接地极。
3．外壳
（1）为便于安装和安全运行，应装设外壳伸缩节。
伸缩节也可称为管道伸缩节、膨胀节、补偿器，伸缩器。伸缩节分为：波纹伸缩节、套筒伸缩节、方形自然补偿伸缩节等几大类型，其中
以波纹伸缩节较为常用，主要用于装配调整、吸收基础间的相对位移和热胀冷缩的伸缩量等。制造商应给出允许的位移量和方向。
波纹管伸缩节是用金属波纹管制成的一种伸缩节。它能沿轴线方向伸缩，也允许少量弯曲。图12-4为常见的轴向式波纹管伸缩节，用在管道上进行轴向长度补偿。为了防止超过允许的补偿量，在波纹管两端设置有保护拉杆或保护环，在与它联接的两端管道上设置导向支架。另外还有转角式和横向式伸缩节，可用来补偿管道的转角变形和横向变形。这类伸缩节的优点是节省空间，节约材料，便于标准化和批量生产，缺点是寿命较短。
在GIS正常运行中，导向支架的两端螺栓应保持一端内外侧螺帽均匀紧固，另一端内外侧螺帽均留有5mm左右的间隙（具体数据以厂家技术要求为准）。便于伸缩节吸收基础沉降引起的位移量和热胀冷缩引起的伸缩量。
图12-4 波纹管伸缩节外观图
（2）金属外壳应牢固接地，并能承受在运行中出现的正常和暂态时的压力。
（3）外壳按设备投产后不能复查的条件要求进行设计、制造，以确保材料、结构、焊接工艺、检验等的安全可靠性。
（4）封闭外壳充以最低功能压力的气体时，能保证设备的绝缘水平。还应考虑振动和温度变化的作用以及气候条件的影响。
（5）外壳应能满足设计压力的要求，外壳耐受内部电弧的性能满足标准的要求，持续时间为0.3s。
（6）不论焊接或铸造的外壳，其厚度和结构的计算方法应参照类似压力容器标准来选择。
（7）外壳的设计温度，通常是周围空气温度的上限加主回路导体流过额定电流时外壳的温升，并应考虑日照影响。
（8）外壳的设计压力，至少是在设计温度时外壳内能达到的压力上限。在确定外壳设计压力时，气体的温度应取通过额定电流时外壳温度上限和主回路导体温度上限平均值，对设计压力能从已有温升试验记录中确定的情况除外。
（9）对于未能用计算完全确定其强度的外壳和它的零部件，应进行强度试验。所有控制和辅助设备及操动机构的外壳满足户内IP40/户外IP54防护等级和IK10的防护机械撞击水平。
（10）外壳设计时应考虑如下因素：外壳充气前可能出现的真空度；外壳或盆式绝缘子可能承受的全部压力差；相邻隔室具有不同运行压力的情况下，因隔室意外漏气时造成的压力升高；发生内部故障的可能性等。
（11）外壳结构的材料性能，应具有已知的和经过鉴定的最低限度物理性能，这些性能是计算和/或验证试验的基础。制造商应对材料的选用负责，并根据材料合格证和进厂检验结果，对保持材料的最低性能负责。
（12）外壳的密封性能。相对年漏气率应小于1%。
4．盆式绝缘子
（1）产品应划分为若干隔室，以达到满足正常使用条件和限制隔室内部电弧影响的要求。因此盆式绝缘子应能确保当相邻隔室内漏气或维修工作而使压力下降直至制造厂规定的负压时，本隔室的绝缘性能不发生任何变化。制造商应说明通过盆式绝缘子的允许漏气量，以便在相邻隔室充有一定气体压力的情况下，对该隔室进行维修。
盆式绝缘子通常由绝缘材料制成。其基本结构如图12-5所示。通常
分为气隔绝缘子和支撑绝缘子两类。为保证人身安全，盆式绝缘子应有可靠的接地措施。有的盆式绝缘子带金属外圈，它的金属外圈与其他设备的外壳一起连接可形成一个全封闭的金属壳体，不需专门接地。有的盆式绝缘子不带金属外圈，阻断了其他设备的外壳形成一个全金属壳体，因此需要专门的导流排跨接连通盆式绝缘子两侧的金属壳体。
绝缘子外圈金属环
气体隔离绝缘子
O型圈
插接式触指
图12-5三相盆式绝缘子外观图
图a ． 气隔绝缘子 图b ． 支撑绝缘子
图12-6 单相盆式绝缘子外观图
（2）盆式绝缘子应按制造商技术条件进行水压试验、绝缘试验和局部放电试验，必要时还需作超声波探伤试验，以保证质量。必须明示盆式绝缘子机械安全性能数据，以验证可承受相邻隔室中仍然存在的正常气压能力。
5．密度继电器
每一气体隔室应设置单独的气体密度继电器、压力表、充气阀；隔室内吸附剂的更换周期，应与解体检修周期相配合。SF6密度继电器与开关设备本体之间的连接方式应满足不拆卸校验密度继电器的要求。密度继电器应装设在与断路器或GIS 本体同一运行环境温度的位置，以保证其报警、闭锁接点正确动作。220kV 及以上GIS 分箱结构的断路器每相应安装独立的密度继电器。户外安装的密度继电器应设置防雨罩，密度继电器防雨箱（罩）应能将表、控制电缆接线端子一起放入，防止指
示表、控制电缆接线盒和充放气接口进水受潮。所有断路器隔室的SF6气体压力报警、闭锁均应有信号输出，并在控制柜、站控层后台上指示。其他隔室的SF6气体压力降低，应有报警信号输出。
6．对电缆的连接和绝缘试验的要求（对采用电缆连接的工程）
（1）电缆终端箱与电缆终端的配合应符合IEC 60859的要求。
（2）进线电缆侧如装有带电显示装置，应在A、B、C三相分别装设。
（3）带电显示装置应结构设计合理，安装维护方便，性能可靠，具有自检功能；且应具有显示带电状态（灯光）和强制性闭锁的功能。带电显示装置应有联锁及信号输出接点，每相使用单独的放大器。
（4）应设置可取下的连接导体，以便电缆进行绝缘试验时使电缆和GIS隔离，并提供对电缆和GIS进行绝缘试验的接口设备和试验套管。
7．隔离开关和接地开关
（1）隔离开关和接地开关应有可靠的分、合闸位置指示装置。如需要可配制便于视察触头位置的观察窗。接地开关的接地触头应与本体外壳绝缘。
（2）隔离开关和接地开关不得因运行中可能出现的外力（包括短路而引起的力）而误分或误合。
（3）快速接地开关应具有开合感应电流的能力，隔离开关应具备开合母线充电电流以及小电容电流和小电感电流的能力。隔离开关开合母线充电电流时产生的特快瞬态过电压不得损坏设备，由此引起的外壳瞬态电压升高不应危及人身安全。
8．每个断路器间隔应装设汇控柜，汇控柜上应有一次设备的模拟接线图及断路器、隔离开关和接地开关的位置指示。并应有驱湿、加温自动控制装置，维持柜内的绝缘水平。另外还要配置小型断路器、插座、照明等辅助设备。
该柜除了实现就地控制、测量和信号显示外，还应有足够的辅助触点和试验端子，供用户远方测量、控制和信号使用。每面控制柜需设置“就地—远方”控制选择开关；对断路器、隔离开关和电动操作的接地开关，应实现就地和远方控制方式的切换。在选择“远方”控制时，就地控制无效；选“就地”控制时，远方控制（包括保护装置信息）无效。选择开关位置应能通过辅助触点送往远方控制中心。
9．辅助电缆
（1）由汇控柜至操动机构箱TA、TV接线盒，以及机构箱和接线盒至各设备之间的辅助电缆均与GIS（HGIS）成套，由制造商供应并负责安装和连接。其截面积符合下列规定：
TA、TV回路：≥4 mm2。
控制信号回路：≥2.5 mm2。
（2）电缆应采用电解铜导体、PVC绝缘，并铠装、阻燃的屏蔽电缆。电缆两端有表示牌，标明电缆编号及对端连接单元名称。
（3）沿本体敷设的电缆采用金属槽盒敷设。
（4）汇控柜至机构箱的交、直流回路不能共用同一根电缆，两套跳闸回路不能共用同一根电缆、控制和动力回路不能共用同一根电缆。
10．端子排及回路
端子排上应有标明与制造商提供的回路图上一致的编号。每个端子上只能压接一根导线。汇控柜上TA回路的端子排，采用试验端子，应能满足运行状态下不断开电流回路串入或拆除测试仪表的要求。一般端子应能可靠地接入1.5～4 mm2截面的导线；特殊需要的接入大截面电缆的端子，另行商定。
11．对辅助和控制回路中二次配套元件的要求
卖方应明确表示辅助和控制回路中所采用的配套元件，如阀门、辅助和控制开关、压力表、密度继电器、保护继电器、接线端子、电动机、熔断器、接触器、低压开关、监视和测量仪表、二次电缆等元件的型号和制造商，或者按照买方要求的制造商和型号进行采购。
12．出线连接：出线连接可以是架空线连接、电缆连接或和变压器直接连接，对于不同的出线连接方式由买方决定，技术要求与卖方商定。当采用和变压器直接连接方式时，由GIS制造商负责与变压器制造商协调。
13．为便于试验和检修，GIS 的母线避雷器和电压互感器应设置独立的隔离开关或隔离断口；架空进线的GIS线路间隔的避雷器和线路电压互感器宜采用外置结构。
GIS中的避雷器、电压互感器耐压水平与GIS设备不一致，或者不能承受GIS的交流电压试验，如果设计时没有相应的隔离开关或断口，则必须在耐压试验前将其拆卸，对原部位对行一定均压处理后方可进行GIS耐压，耐压通过后再进行避雷器和电压互感器安装，这样使得耐压试验周期变得很长，且现场处理的密封面，对接面变多，不利于GIS内
部清洁度的控制。因此对于母线的避雷器和电压互感器应设置独立的隔离开关或隔离断口。对于架空进行的GIS间隔，考虑试验的方便性及设备可靠性，应将线路避雷器和电压互感器设计为外置式常规设备，不放入GIS设备中。
14．带电显示装置应结构设计合理，安装维护方便，性能可靠，具有显示带电状态（灯光）和强制性闭锁的功能。
15．防锈：对户外使用设备的外壳、汇控柜、机构箱等，应采取有效的防腐、防锈措施，确保在使用寿命内不出现涂层剥落、表面锈蚀的现象；
在户外的端子板、螺栓、螺母和垫圈应采取防腐措施，尤其应防止不同金属之间的电腐蚀，而且应防止水分进到螺纹中。
16．铭牌：GIS或HGIS及其辅助和控制设备、操动机构等主要元件均应有耐久和清晰易读的铭牌；对于户外设备的铭牌，应是不受气候影响和防腐的。
17．机构箱内的所有二次元件的位置应便于拆装、接线、观察及操作，并有表明其用途的永久性标识。
第二节运行巡视
【本节描述】本模块介绍GIS设备的巡视内容及要求。要求运行人员在掌握一次设备结构、原理的基础上，按照规定要求对GIS设备进行巡视，通过巡视发现设备的缺陷和隐患。
一、例行巡视
例行巡视内容及要求如下：
1.通风系统运转，正常读取氧量仪、SF6气体含量测试仪示数。
2.设备名称、编号齐全、完好，相序标识清晰。
3.各设备无放电声、无漏气声、无震动等其他异常响声。
4.气室压力在正常范围内，记录压力值。
5.分、合闸位置指示器与实际运行方式相符。
6.接地线、接地螺栓表面无锈蚀，压接牢固。
7.基础无下沉、倾斜。
8.现场汇控柜内各种信号指示、带电显示指示、控制开关位置应正确；联锁位置指示正常。
9.注意辨别有无异音（放电）、异味。
二、全面巡视
在例行巡视内容上增加以下项目：
1.检查防护罩无异样、防护罩释放出口无障碍物、防爆膜无破裂。
2.检查闭锁装置完好、齐全、无锈蚀。
3.汇控柜操动切换把手与实际运行位置相符，联锁位置指示正常，柜内运行设备正常。
4.汇控柜封堵严密、良好，加热器及驱潮电阻正常。
5.断路器、避雷器的指示动作次数是否正常。
6.超声波、特高频局部放电检测（每年1-2次）。
三、特殊巡视
当出现下列情况时，需对GIS设备进行特殊巡视：
1.大负荷或过负荷时，用红外测温设备检查内部、引线接头发热情况。
2.大风扬尘、雾天、雨天检查外绝缘有无闪络，大风时检查室外架空线无剧烈摆动，上面无搭挂落物。
3.下雪时，GIS室外架空线接头处积雪有无明显溶化过快及放电闪络现象；冰雹检查外绝缘有无损伤。
4.雷雨过后检查避雷器的动作情况。
5.气温骤冷时，检查就地控制柜内加热器的投运情况，检查表计压力，检查有无漏气；检查操作机构油位是否正常。
四、夜间巡视
检查引线、接头有无放电、发红迹象，检查瓷套管有无闪络、放电痕迹。二次端子接线无发热冒火现象。
第三节带电检测
【模块描述】本模块介绍互感器的常用检测技术与仪器，掌握红外成像检测方法和技术要求。
一、红外成像检测
见第一章《红外成像检测》。
二、SF6气体检漏
见第三章《SF6气体检测》。
第四节常见异常分析及处置
一、GIS常见异常现象
近二十年来，国产GIS在制造质量和生产水平上有了较大进步，目前在电网中运行的大多数GIS基本情况良好，发挥了较好的经济效益和社会效益，但是也仍然存在一些不同程度的质量问题。按事故和障碍类型统计的结果表明，在拒分、拒合、绝缘、操作机构、二次回路和其他六种类型的故障中，绝缘引起的事故最突出，约占总事故的30%左右；操作机构引起的障碍最突出，约占总障碍数的40%。由此看来，今后对GIS的生产控制和运行管理仍然要以减少绝缘事故和降低操作机构故障为主。
按GIS事故及障碍原因分类进行的统计结果表明，在引起事故的元件、材质、装配、运输、调试和其他六种类型的原因中，元件质量引起的故障和装配引起的故障都很突出，分别约占总故障的1/3。由这个统计结果表明，今后在生产GIS过程中应把加强元件的制造质量和检测作为重点，同时，要提高装配人员业务素质，尽量减少装配引起的人为故障。
具体而言，GIS容易出现的质量问题主要集中在以下几部分：
（1）盆式绝缘子的生产质量，包括含有气泡、裂纹或配套法兰加工粗糙等，使用后造成电气性能或机械性能下降，导致绝缘事故；
（2）密封气室内部不清洁，有导电颗粒或遗留导电异物；或组装元件清洁度较差，金属部分带有尖端等，运行后引发绝缘故障；
（3）气管、阀门、压力表、密度继电器、壳体密封面等处泄漏六氟化硫气体，造成设备内六氟化硫气体压力下降，引起漏气故障；
（4）液压操作机构漏（渗）油、气动操作机构漏气、失压、机构调整不当各种闭锁整定值不对、控制及保护回路失灵等原因造成断路器拒分、拒合等故障。
二、GIS异常原因分析
GIS设备在运行中发生异常的情况较少，引起设备异常的原因主要是设备制造的原因和现场安装不良造成的。
（一）制造原因
1.GIS制造车间清洁度差，使得金属微粒、粉尘和其他杂物残留在GIS内部。
2.装配误差大，可动元件与固定元件发生摩擦，产生金属粉末遗留在隐蔽的地方，未清理干净。
3.在GIS装配过程中，零件错装、漏装。
4.材料选用不当。
（二）现场安装原因
1.安装人员不遵守工艺规程使得金属件有划痕，凹凸不平之处而未处理。
2.安装现场清洁度差，导致绝缘件受潮，被腐蚀；外部尘埃、杂物进入设备内部。
3.安装时错装、漏装。如屏蔽罩与导体间隙不均匀，螺栓、垫圈漏装或紧固力度不够。
三、GIS典型案例
1．2003年，某110kV变电站110kV GIS（ZF4-110，北开）5001母线筒内A相支撑绝缘子击穿，导致母线三相短路烧毁。
原因分析：A相支撑绝缘子内嵌固定螺母因原运输时受外力冲击而松动，在电场作用下局部放电，最终击穿。
2．2008年10 月18 日，某220kV变电站220kV GIS （ZF9-252，西开）I母3段气室B 相发生接地故障，后发展成A、C相接地故障。
原因分析：产品工厂组装以及现场安装时母线导体连接处插入深度不够，在负荷电流及电动力的作用下，接触情况不断恶化，长时间温升使导体端部、梅花触指烧熔，金属杂质向下滑落到罐体底部，最终造成B 相瞬时接地故障，并因分解物、金属熔液的喷溅进而发展为三相接地故障。
3．2009年5月1日，某电厂 500kV GIS（ZF15-550，沈开）50013间隔运行中对地闪络。
原因分析：盆式绝缘子内部存在裂纹，运行时产生局部放电，最终造成闪络。
工作建议：GIS事故多为产品制造及安装工艺不良造成，应加强出厂验收及现场安装、交接试验的技术监督工作，逐步开展交接试验时的现场局放及冲击耐受试验，从源头上杜绝事故隐患。
4．2007年某站因为GIS伸缩节处导体插接不良造成带负荷后发热导致绝缘击穿。
图12-7 伸缩节处导体插接不良造成的发热损坏
原因分析：GIS安装过程中调节伸缩节可能造成内部导体接触不良，运行中伸缩节处导体发热可能造成绝缘击穿。
工作建议：GIS安装过程中必须对导体是否插接良好进行检查，特别对可调整的伸缩节及电缆连接处的导体连接情况应进行重点检查。对于母线伸缩节可以通过两个GIS出线间隔带母线伸缩节进行导电回路电阻试验来检查。
【思考与练习】
1．GIS设备运行中有哪些异常现象?
2．GIS设备巡视重点是什么？
?描述： KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜 概述 KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜(以下简称开关柜)是在吸收国内外先进制造技术的基础上自行开发设计的新型产品，可取代各种老型的金属封闭开关设备。该项开关柜具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关台断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能等可靠的“五防”功能，结构强度高，元件布置合理，方案齐全，可扩展性强，既可配用VSl真空断路器，又可配用ABB公司的VD4真空断路器。是一种理想的新型配电装置。 适用范围及用途 KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜，适用于3.6kY-12kV三相交流50Hz 单母线及单母线分段的配电系统，作为接受和分配电能的成套开关装置，主要用于发电厂、中小型发电送电、变电站、工矿企业及城市建设配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等，作为控制保护、监测之用。 符合标准 本中置柜符合下列标准 1EC60298《额定电压1kY以上至52kY(含)交流流金属外壳开关设备和控制设备》 GB3906标准《3.6kV-40.5kY交流金属封闭开关设备和控制设备》 正常工作条件 周围空气温度：上限+40℃，下限-10℃； 相对湿度：日平均值不大干95％，月平均值不大干90％； 海拔高度不超过1 000m； 地震烈度不超过8度； 周围空气不受腐蚀性气体或可燃性气体、水蒸气等明显污染； 无经常性的剧烈振动。 在超过本产品技术条件规定的环境条件下使用时，由用户和本公司协商。 型号含义
开关柜的特点 可选用ABB公司生产的VD4真空断路器或国产VSl真空断路器 采用进口铝锌复合钢板或优质镀锌板组装的高精度柜体，不必涂漆且永不生锈。 完全金属铠装，各功能单元，即使柜门关闭也可操作移动。 简单且有效的“五防”闭锁，防止误操作。 严密的防护措施，防止异物及虫害侵入，确保运行安全。 空间充裕的电缆终端室，可接多根电缆。 操作方便且极易监视的柜体设计。 体积小并可靠墙安装的开关柜，节省配电间占地面积。 快速接地开关用于接地及回路短接
第十二章气体绝缘金属封闭开关设备 （GIS） 第一节基本原理及结构 【本节描述】本节介绍气体绝缘金属封闭组合电器（以下简称GIS）的用途、分类、基本原理和结构特点等基础知识，通过要点讲解、图形展示，掌握气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的基本结构和原理。 一、GIS主要分类 （一）GIS的定义 SF6气体绝缘金属封闭组合电器是20世纪50年代末期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear，简称GIS。 GIS是指将断路器、隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等单独元件连接在一起，并封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，并且只有在这种形式下才能运行的高压电气设备。 图12-1 GIS外观图
GIS的应用打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新型变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。近年来，GIS已在国内外得到非常广泛的使用，经过各国不断地研制、开发、改进，一些性能更加优良的GIS越发显示出了其他高压电气设备不可比拟的优越性。 （二）GIS的特点 1.由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小。 2.全部电器元件都被封闭在接地的金属壳体内，带电体不暴露在空气中（除了采用架空引出线的部分），运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规电器好得多。 3.SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。 4.GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，因而可以缩短变电站安装周期。 5.只要产品的制造和安装调试质量得到保证，在使用过程中除了断路器需定期维修外，其他元件几乎无需检修。 6.GIS设备结构比较复杂，要求设计制造、安装调试水平高。GIS价格也比较贵，变电所建设一次性投资大。 7.GIS组合电器的绝缘件、带电导体封闭在金属壳内，重心较低，因此，抗振能力较强，可安装在室内，也可以安装在室外。 （三）GIS的分类 SF6气体绝缘金属封闭组合电器GIS的分类方式一般有：按安装场所、按结构形式、按绝缘介质、按主接线方式等。 1.按安装场所分。可分为户内型和户外型两种。 2.按结构形式分。根据充气外壳的结构形状，可分为圆筒形和矩形。圆筒型GIS依据主回路配置方式的不同，又可分为全三相共体式结构、不完全三相共体式结构、全分箱式结构等；矩形GIS根据柜体结构和元件间是否隔离，还可分为箱型和铠装型两种。 ①全三相共体式结构：不仅三相母线，而且三相断路器、其他电器元件都采用共箱筒体。包含的设备有断路器（CB）、隔离开关（DS）、检修/故障关合接地开关（ES/FES）、母线（BUS）、电流互感器（TA）、电压互感器（TV）、避雷器（LA）、终端元件或进出线
1、10KV高压开关柜的分类： 10KV高压开关柜按柜体结构可分为金属封闭间隔式开关柜、金属封闭铠装式开关柜、金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类。 a、金属封闭间隔式开关柜（用字母J来表示）：与铠装式金属封闭开关设备相似，其主要电器元件也分别装于单独的隔室内，但具有一个或多个符合一定防护等级的非金属隔板。如JYN2-型高压开关柜。 b、金属封闭铠装式开关柜（用字母K来表示）：主要组成部件（例如：断路器、互感器、母线等）分别装在接地的用金属隔板隔开的隔室中的金属封闭开关设备。如：KYN28A-型高压开关柜。 c、金属封闭箱式开关柜（用字母X来表示）：开关柜外壳为金属封闭式的开关设备。如XGN2-型高压开关柜。 d、敞开式开关柜：无防护等级要求，外壳有部分是敞开的开关设备。如GG-1A(F)型高压开关柜。常用10KV高压开关柜型号 2、10KV高压开关柜的种类 10KV高压开关柜如果按种类来分的话，可分为中置柜、环网柜、箱变、四大类。 a、中置柜。中置柜全称为金属铠装中置移开式开关设备。属于高压配电装置，最高工作电压3.6 / 7.2 / 12kV ，系三相交流50Hz单母线分段系统或双母线分段系统的户内成套配电装置。常见的10KV中置柜型号有KYN-28、KYN44-12等。 10KV高压中置柜 ｂ、环网柜。环网柜（Ring Main Unit）是一组高压开关设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，其核心部分采用负荷开关和熔断器，具有结构简单、体积小、价格低、可提高供电参数和性能以及供电安全等优点。
10KV环网柜 c、箱变。箱式变电站是一种高压开关设备，适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。 10KV箱变 3、常见的10KV高压开关柜型号 ａ、KYN28A-12中置柜，KYN28A-12型中置柜，又称户内金属铠装抽出式开关设备主要用于发电厂、工矿企事业配电以及电力系统的二次变电站的受电、送电及大型电动机的起动等。实行控制、保护、实时监控和测量之用。有完善的五防功能。 b、HXGN17-12环网柜：HXGN17-型高压开关柜(简称环网柜)，系三相交流额定电压10kV、额定频率50Hz的户内箱式交流金属封闭开关设备。适用于工厂、车间、小区住宅、
HXW1-12/24型户外开关站(环网柜) 主要性能、功能描述 1.产品名称：HXW1-12/24型户外开关站（环网柜） 2.产品型号：HXW1-12/24型户外开关站 3.产品简介 在城市电网不断进行的改造和建设过程中，大量市内架空线路为电缆线路所取代，柱上开关被开关柜所代替，如何解决好开关柜的土地使用问题与市政环境规划之间的矛盾已在许多城市日益突出。 HXW1-12/24型户外开关站是我公司自行设计开发的，主要由SF6或真空全绝缘的紧凑型开关柜和金属(绝缘)房体构成，占地面积小且易于搬迁，外观优雅易于和周围环境配合，解决了供电部门的土地使用问题。户外开关站易于加载配网自动化，开关柜所有高压带电部分封闭在SF6气体绝缘的不绣钢箱体内。无凝露问题，不受污秽环境影响，房体防护等级高，通风良好，安装简单，深受广大供电部门所喜爱。 本产品可安放于街道两侧，居民小区、城市绿化带集中用电区。 4.使用环境
4.1 海拔高度 <1000m 4.2 空气温度最高温度+40度最低温度-40度最大日温差25k 4.3 最大风速 35m/s 4.4 覆冰厚度 <10mm 4.5 环境相对湿度月平均值<90％日平均值<95％ 4.6 日照强度≤1.1KW/m2 4.7 抗震能力 8度(地面水平减速度0.3g，重力加速度1.15g，两种加速度同时使用，分析计算的安全系数不小于1.67)。 4.8 污秽等级 a(Ⅲ) 5 主要参数 5.1 系统额定电压：10KV 5.2 系统最高运行电压：12KV 5.3 系统额定频率：50Hz 6 箱体结构 6.1 户外开关站箱体材料 户外开关站外壳采用敷铝锌钢板+玻璃纤维增加型不饱和聚酯材料(SMC)，防护等级不低于IP33，满足户外环境使用条件的需要。 6.2 户外开关站箱体组件 户外开关站是由框架、正面对开门、左右门、房顶、防雨挂锁(型电力专用铜制挂锁)、运输吊装用固足吊耳等组件组成。 6.3 户外开关站箱体特点 a.采用模块化组合，拆卸方便。开门角度大于120度，更换门和活动板无需专用工具。箱门采用三点定位门锁，安全可靠。 b. 箱体金属部分表面喷塑处理，选用厚度不小于1.5毫米的敷铝锌钢板和优质普钢扳，具有很强的抗腐蚀能力。绝缘板部份表面喷草绿色环保漆。表面无紧固件可拆卸，防盗性好。箱体具有IP33的防护等级，防雨性好。 c.顶盖为全绝缘空气夹层式双层结构，具有良好的隔热与通风效果，顶盖在设计上选用不小于5度的排水倾角。 7 开关单元 开关单元可选用厦门华电的Enerswit+，阿海法苏州、ABB北京、英国阿尔派等厂家生产的全密封共箱式结构绝缘开关柜(或真空)。它们的特点是结构紧凑、组合方便，不受气候影响，保证操作人员人身安全以及最小的维护工作量。系列产品主要包括以下几种基本单元： ●直接电缆连接单元●负荷开关单元 ●负荷开关+熔断器组合单元●真空断路器单元 ●空气绝缘计量单元等
房地产10KV高压开关柜的各种型号及其优缺点 目前市场上流行的开关柜型号很多,归纳起来有以下几种型号,现把各种型号的开关柜型号及其优缺点列举如下,供大家参考： 1、GG-1A（F）、 2、XGN、 3、HXGN、 4、JYN、 5、KYN柜型号介绍 1、GG-1A（F）适用范围 GG-1A（F）型防误高压开关柜分户内固定式、具有防误操作闭锁装置的高压开关柜。适用于三相交流50Hz单母线和单母线分段系统，作为接受与分配额定电压3-10千伏，额定电流最大至1000A，10KV额定开断电流最大至31.5kA。用于工矿企业变、配电站的交流50HZ，3-10KV的三相单母线系统中，接受和分配电能之用。 柜柜体宽敞，内部空间大，间隙合理、安全，具有安装、维修方便，运行可靠等特点，主回路方案完整，可以满足各种供配电系统的需要。 GG-1A型高压开关柜上加装闭锁装置而成满足能源部提出的“五防”要求，即： 1．防止带负荷分合隔离开关。 2．防止误入带电间隔。 3．防止误分、合断路器。
4．防止带电挂接地线。 5．防止带接地线合闸。 因本柜是原GG-1A型高压开关柜改进后的产品，所以其使用范围、柜体结构、技术参数和一次线路方案，基本同于原GG-1A型高压开关柜。 2、型号及其含义 G G— 1 A (F) G：（高压开关柜）G：（固定柜）－1：（设计序号）A：（改型） (F)：（防误型） 3、使用环境 1、环境温度：户内上限+40℃，下限-25℃，允许在-30℃时储运； 2、海拔高度：不超过1000m； 3、相对湿度：不大于90%（±25℃时）； 4、地震烈度：不超过8度； 5、没有导电尘埃足以能腐蚀金属和破坏绝缘的气体的场所； 6、无火灾、爆炸危险的场所； 7、没有剧烈震动和颠簸及垂直倾斜度不超过5°的场所。 结构特点 GG-1A型高压开关柜系开启式，基本骨架结构用角钢焊接而成，前面板用薄钢板压制而成，柜后无保护板，柜内用薄钢板隔开，柜的上部为断路器室、下部为隔离开关室，具有程序封锁功能，使用安全可靠。 2、XGN系列适用范围
附件1 关于加强气体绝缘金属封闭开关设备全过程管理 重点措施 第一章总则 第一条为进一步加强气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称GIS）全过程管理，预防事故发生，保障电网安全、可靠运行，特制订本措施。第二条本措施依据国家及电力行业相关标准、规程规范，并结合国家电网公司GIS的评估分析、运行状况分析及运行经验而制定。 第三条本措施适用于72.5kV及以上GIS，HGIS可参照执行。 第四条各网省、市电力公司可根据本措施，结合本单位实际情况制定相应的实施细则。 第二章设备设计选型 第五条所选72.5kV及以上GIS产品必须通过国家级产品鉴定。对于国外独资或中外合资企业，其生产的GIS产品应按电力行业标准进行型式试验，试验合格后方可选用。产品型式试验均应在第三方检测机构进行。 第六条凡生产GIS的国外独资或中外合资企业，产品销售到国家电网公司系统，均应接受产品质量监督管理。对于从国外批量整机进口的GIS产品，原则上可不再重复进行型式试验，其国外母公司的型式试
验报告有效；对于从国外批量散件进口、在国内组装的GIS产品，应按转厂和异地生产的情况在有资质的检测机构进行全部的型式试验；对于进行了国产化的产品，应在有资质的检测机构进行相应的的型式试验验证。 第七条用于低温（最低温度为-30℃及以下）、重污秽Ⅳ级（沿海Ⅲ级）等地区的GIS，宜采用户内安装方式。 第八条采用GIS的变电站，其同一分段的同侧GIS母线原则上一次建成。如计划扩建母线，宜在扩建接口处预装一个内有隔离开关（配置有就地工作电源）或可拆卸导体的独立隔室；如计划扩建出线间隔，宜将母线隔离开关、接地开关与就地工作电源一次上全。 第九条GIS变电站如计划分期建设，在GIS采购时，应要求制造厂提供包括扩建预留部分在内的完整的现场绝缘试验方案。扩建完成后试验时，应尽可能减少对原有设备的耐压试验次数。 第十条主母线隔室的长度设置应充分考虑检修维护的便捷，550kV及以下GIS的单个主母线隔室的SF6气体总量不宜超过300kg。 第十一条对双母线结构的GIS，同一出线间隔的不同母线隔离开关应各自设置独立隔室。252kV及以上GIS母线隔离开关不宜采用与母线共隔室的设计结构。
- 1 - KYN28-12铠装式金属封闭开关设备 技术参数及性能特点说明 广东华通成套电气有限公司
始终安全第一 在开关设备安装使用前请先仔细阅读本说明书 开关设备只能安装在适合于电气设备工作的户内场所。 确保由专职电气人员进行安装、操作和维护。 必须保证现场电气设备的联接条件和工作规程的适用和安全性。 有关开关设备的一切操作，都要遵守说明书中的相应规定。 要特别注意说明书中标有这个危险标志的注意事项。 不要超出开关设备在正常工作条件下的技术参数里规定的负载。 说明书应放在所有与安装、操作和维护有关人员能方便地拿到的地方。 用户的专职人员应对所有影响工作安全的事项负责，并正确管理开关设备。 若对本说明书尚有疑问，我们将很乐意提供进一步的资讯。 - 2 -
1 总则 1.1 概述 KYN28-12铠装式金属封闭开关设备（以下简称KYN28-12开关柜）适用于三相交流50Hz、7.2~12kV单母线及单母线分段电力系统，具有“五防”功能。开关柜的可移开部分可配置真空断路器和真空接触器等元器件。 1.2 标准和规范Standards and specifications KYN28-12开关柜满足IEC298，GB3906，DL404等标准。 开关柜外壳的防护等级为IP4X，当断路器室门打开、手车移开时，防护等级为IP2X。 在系统的安装和运行期间，要遵守所有相关的IEC规范及国家或地方相关的安全导则，还应考虑江苏长江电器股份有限公司提供的有关资料。 1.3工作条件Service conditions 1.3.1 正常工作条件Normal service conditions KYN28-12开关柜正常工作条件如下： 室内环境温度： 最高温度+40°C 日平均值不大于+35°C 最低温度-15°C 室内环境湿度： 日平均相对湿度95%及以下 月平均相对湿度90%及以下 安装场所的海拔高度1000m及以下 地震烈度不超过8度 没有火灾、爆炸危险，没有严重污秽及化学腐蚀的场所。 1.3.2特殊工作条件 对特殊工作条件，必须向制造厂咨询。制造厂与用户应就特殊工作条件取得一致意见。 ●已考虑安装场所的海拔高于1000m时，空气介质强度的降低对绝缘水平的影响。 ●若环境温度超出极限值，在母线和分支母线的设计上加以补偿或限制载流量。在柜内 安装通风装置将有利于开关柜的散热。 - 3 -
126kVGIS气体绝缘金属封闭 开关设备 西安西开高压电气股份有限公司
目录 1 GIS介绍 2 GIS元件构成 3 GIS间隔组成 4 GIS主接线形式、总体布置 5 SF6气体系统
第一章GIS简介 1 名词解释 SF6气体绝缘金属封闭开关设备又称封闭式组合电器，简写为GIS （Gas Isulated Switchger）。它是三相带电导体封闭于一个充有一定压力SF6气体、且接地的金属外壳内。 2 GIS优点 气体绝缘金属封闭开关设备，主要元件均装入密封的金属容器，内充以绝缘气体，故具有体积小、占地面积少、不受外界环境影响、运行安全可靠、维护简单和检修周期长等优点。 第二章GIS元件构成 1 GIS元件介绍 1.1 CB—断路器 1.2 DS—隔离开关 1.3 ES/FES—检修/故障关合接地开关 1.4 BUS—母线 1.5 CT—电流互感器 1.6 VT—电压互感器 1.7 LA—避雷器 1.8 LCP —就地控制柜 1.9 终端元件– SF6 \air Bsg 瓷套 SF6 \oil Bsg 油气套管
CSE 电缆终端 2 元件电气功能，电气符号及外形及结构原理 2.1 断路器 电气功能：对电力系统和设备进行控制与保护，即可切合空载线路和设备，也可合分和承载正常的负荷电流；又能在规定的时间内承载、关合及开断规定短路电流或过载电流以使电网正常运行。 图1 断路器电气符号 图2 断路器外形 结构原理：灭弧室为单压式变开距双喷结构，它是由静触头和动触头，压气缸，活塞以及其它部件组成。 喷口、动弧触头、主动触头、气缸以及活塞杆组成灭弧室可动部装配。 在合闸时，绝缘拉杆带动灭弧室可动部向上垂直运动，使动弧触头、动主触头和静弧触头、静主触头完全接触，完成合闸操作，电流从静触头侧梅花触头经静触头座、静触头、动触头、压气缸、中间触指和支持件流向动触头侧梅花触头。
KYN28-12型铠装移开式金属封闭开关柜技术规范书 1、KYN28-12型铠装移开式金属封闭开关柜总体说明： 1.1 高压开关设备的型号规格： 铠装型 额定短时耐受电流 移开式 额定电流 户内 操动机构类别 设计序号 主开关类别 额定电压 1.2 高压开关设备的主要材料： 1.3 高压开关设备的技术特点： 1.3.1 进线柜断路器为W-VCB-12/630-31.5A 型，为上海锐电电气公司技术产品，真空泡为宝光电气有限公司技术生产，具有分断能力强、可靠性高、能频繁操作、无火灾及爆炸危险、无污染等特点。 1.3.2 柜体采用进口覆铝锌2mm 板加工制造，柜构架采用钢板五折边立柱（美国GE 公司P/V 柜结构技术），并由自攻螺钉连接而成，结构刚度好，强度、精度高。 1.3.3 柜体中手车室采用中置式结构，整体美观，专用开关手车具有手车体积小，外形美观，工艺性好，手车推进和拉出省力，并且手车互换性好特点。 1.3.4 中置式开关手车和中置轨道连接简单可靠，并且运输车美观、强度好。 1.3.5 本型开关柜具有防止误操作断路器、防止带负荷推拉可移开部件、防止带电合接地开关、防止接地开关在接地位置送电和防止误入带电间隔（即简称“五防”）的功能。” 1.4高压开关柜主要元件清单；
1.5高压开关柜备品备件及专用工具清单： 1.6高压开关柜主要技术参数：
2、高压开关柜生产遵循的标准： 我方提供的10KV高压开关柜符合以下标准： GB3906 “3～35KV交流金属封闭开关设备” GB311.1 高压输变电设备的绝缘配合 GB763 交流高压电器开关柜订货技术条件 GB5582 高压电力设备外绝缘污秽等级 GB11022 高压开关设备通用技术条件 SD/T318 高压开关柜闭锁装置技术条件 DL/T539 户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件 GB1207 电压互感器 GB1208 电流互感器 GB11032 交流无间隙金属氧化锌避雷器 GB8087 高压支柱瓷绝缘子 GB/T16927.1 高压试验技术 GB7354 局部放电测量 DL/T404 户内交流高压开关柜订货技术条件 DL/T593 高压开关设备的共用订货技术条件 DL403 10～35千伏户内高压真空断路器订货技术条件 GB2706 《交流高压电器动热稳定试验方法》 GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》
摘要：该文介绍了SF6气体绝缘金属封闭管道母线在工程设计中的要点和难点，对其中的几种重要元件进行结构分析，对整体结构进行计算。 关键词：SF6气体绝缘金属封闭管道母线;波纹管;伸缩节 中图分类号：TM645.1 文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)07-0055-02 GIP是SF6气体绝缘金属封闭管道母线的缩写，是重要的大型输变电设备，用于高压(252kV)大容量(4000A以下)和较长距离(数千米)的输电设备，壳体内部充以0.45MPa(20℃时)的SF6气体为绝缘介质，用以承载运行线路的电流。它主要具有以下一些优点：性能可靠，使用寿命长，无污染;壳体全部采用铝壳体，通流能力强，体积小，重量轻;该产品可以通过套管与架空线连接，通过油气套管与变压器连接，可以与GIS直连，也可以在其线路上增加避雷器、电压互感器等保护和测量设备;结构紧凑，布置施工方便，占地面积小，可以帮助用户实现比较复杂的接线方案，可以根据用户的意愿选取各种布置形式;与同样电流电压等级的输电电缆相比较容量大。 随着我国经济的发展，电力需求在不断地加大，很多变电站都需要改扩建，架空线需要比较大的空气绝缘距离，而输电电缆的容量又不够或者是造价太高，这时输电管道就凸显出不可替代的作用。 下面以上海黄渡变电站工程为例，说明工程设计的要点和难点，以及一些重要元件的结构和使用原理。 1 设计要点和难点 上海黄渡变电站是上海市一个重要的500kV变电站，经过几十年的扩建，现在电站内已经开关林立，基本没有可以再增加设备的空间，本期工程需要增加连接新上的变压器和备用出线的输电管道，选用了平高集团有限公司生产的GIP 管道母线，电压等级为220kV。 在该变电站中，母线最长的直线距离达到了110m，这节母线的两侧不到2m的距离内就有前期的设备，并且这里的地基原来也是做好的，很多前期的电缆沟横穿过这里的地基，在设计时需要考虑以下几个方面的特殊情况。 第一，设计地基时需要先现场测绘前期的地基，考虑避开前期电缆沟等不能改造的部分。 第二，由于直线距离长，需要考虑设备随温度变化产生的热胀冷缩。 第三，由于两侧设备的限制，需要考虑在设备安装和检修时的方便。 第四，针对直线距离长的问题，需要计算设备的热胀冷缩，其公式为： Δl=l×α×Δt 式中Δl——长度的变化量; l——需要计算的总长(母线总长110m);
附件2: 气体绝缘金属封闭开关设备运行与维修导则 2004年2月
气体绝缘金属封闭开关设备运行与维修导则 1 范围 本导则适用于额定电压126kV及以上，频率为50H Z的户内和户外安装的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS），126kV以下的可参考本导则。 除本导则另有规定外，各元件应符合各自相应的标准。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本导则中引用而构成为本导则条文。所有标准都会被修订，使用本导则的各方应探讨、使用下列标准最新版本的可能性： GB1984—89 交流高压断路器 GB7674—87 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 GB8905—88 六氟化硫电气设备中气体管理检测导则 GB11022—89 高压开关设备通用条件 GB12022—89 工业六氟化硫 GB11023—89 高压开关设备六氟化硫气体密闭试验方法 DL402—91 交流高压断路器技术条件 DL506—92 六氟化硫气体绝缘设备中水份含量现场测试方法 DL/T555—94 气体绝缘金属封闭电气现场耐压试验导则 IEC376（1971）新六氟化硫的规范和验收 IEC480（1974）电气设备中六氟化硫气体检验导则 IEC517（1986） 72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 IEC690（1980）高压开关设备和控制设备标准的共用条款 DL/T603—1996 气体绝缘金属封闭开关设备运行及维护规程 DL/T639—1997 六氟化硫气体设备运行、试验及检修人员安全防护细则 国家电力公司（2000）《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 国家电力公司（1999）《高压开关设备管理规定》 国家电力公司（1999）《高压开关设备反事故技术措施》 国家电力公司（1999）《高压开关设备质量监督管理办法》 福建省电力工业局（1999）《电力设备交接及预防性试验规程实施细则》 3运行与维修的基本技术要求 3.1 设备的分解检修周期不小于十五年，或按制造厂要求。 3.2 GIS室的环境保护：GIS室内SF6气体的允许含量，不应超过1000μL/L（或6g/m3）。空气中含氧量不得小于18%。 3.3 运行中GIS对于运行、维修人员易触及的部位，在正常情况下，其外壳及构架上的感应电 压不应超过36V，其温升不应超过30K。如果外壳可触及，但在正常操作时无需触及，其温升极限可增加到40K。 3.4 GIS室的通风。GIS室应具有良好的通风系统，应保证15分钟内换气一次，抽风口应设在室内下部。对运行、维修人员经常出入的场所，每班至少通风一次（15min）；对不经常出入的场所，在进入应先通风15min。 3.5 运行维修的项目与周期。
KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜 概述 KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜(以下简称开关柜)是在吸收国内外先进制造技术的基础上自行开发设计的新型产品，可取代各种老型的金属封闭开关设备。该项开关柜具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关台断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能等可靠的“五防”功能，结构强度高，元件布置合理，方案齐全，可扩展性强，是一种理想的新型配电装置。 适用范围及用途 KYN28-12型铠装中置式金属封闭开关柜，适用于3.6kY-12kV三相交流50Hz单母线及单母线分段的配电系统，作为接受和分配电能的成套开关装置，主要用于发电厂、中小型发电送电、变电站、工矿企业及城市建设配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等，作为控制保护、监测之用。 符合标准 本中置柜符合下列标准 1EC60298《额定电压1kY以上至52kY(含)交流流金属外壳开关设备和控制设备》 GB3906标准《3.6kV-40.5kY交流金属封闭开关设备和控制设备》 正常工作条件 周围空气温度：上限+40℃，下限-10℃； 相对湿度：日平均值不大干95％，月平均值不大干90％； 海拔高度不超过1 000m； 地震烈度不超过8度； 周围空气不受腐蚀性气体或可燃性气体、水蒸气等明显污染； 无经常性的剧烈振动。 在超过本产品技术条件规定的环境条件下使用时，由用户和本公司协商。
型号含义 开关柜的特点 采用进口铝锌复合钢板或优质镀锌板组装的高精度柜体，不必涂漆且永不生锈。 完全金属铠装，各功能单元，即使柜门关闭也可操作移动。 简单且有效的“五防”闭锁，防止误操作。 严密的防护措施，防止异物及虫害侵入，确保运行安全。 空间充裕的电缆终端室，可接多根电缆。 操作方便且极易监视的柜体设计。 体积小并可靠墙安装的开关柜，节省配电间占地面积。 快速接地开关用于接地及回路短接 主要技术参数 开关柜的主要技术参数(见表1)
KYN28A-12高压开关柜技术说明 一、概述 KYN28A-12(Z)铠装移开式交流金属封闭开关设 备（又称GZS1开关设备）系由西安森源公司开发和 提供技术转让的先进中压开关设备。它适用于三相交 流50Hz电力系统，用于接受和分配电能并参电路实 行控制、保护及监测。 符合标准： GB3906-91《3～35kV交流金属封闭开关设备》 GB11022-89《高压开关设备通用技术条件》 IEC298(1009)《额定电压1kV以上50kv及以下交流金属闭开关设备和控制设备》DL404-91《户内交流高压开关柜订货技术条件》 二、型号及其含义 三、使用环境条件 1.环境温度：最高温度+40℃，最低温度-10℃。 2.环境湿度：日平均相对湿度≤95％,月平均相对湿度≤90％。 3.海拔高度：1000m以下。 4.抗地震度：地震烈度不超过8度。 5.周围空气应不受腐蚀性可燃气体、水蒸汽等明显污染。
6.无经常性的剧烈震动场所。严酷条件下严酷度设计满足I类要求。 7.在超过GB3906规定的正常的环境条件下使用时，由用户和我公司协商。 五、结构特点 开关设备按GB3906-91中的铠装式金属封闭开关设备而设计的。整体是由柜体和中置式可抽出部件（即手车）两大部分组成。柜体分四个单独的隔室，外壳防护等级为IP4X，各小室间的断路器室门打开时防护等级为IP2X。具有架空出线、电缆进出一及共它功能方案，经排列、组合后能成为各种方案形式的配电装置。本开关设备可以从正面进行安装调试和维护，因此它可以背靠组成双重列和靠墙安装，提高了开关设备的安全性、灵活性，减少了占地面积。 5.1外壳与隔板 开关柜的外壳和隔板是由覆铝锌钢板经CNC机床加工，并采取多重折边工艺，使整个柜体不仅具有精度高、很强的抗腐蚀与抗氧化作用，而且由于采用多重折边工艺使柜体比其他同类设备柜体整体重量轻、机械强度高。柜体采用组装式结构，用拉铆螺母的和高强度的螺栓联接而成，这样使加工生产周期短、零部件通用性强、占地面积少，便于组织生产。开关柜被分隔成手车室、母线室、电缆室、继电器仪表室（低压室），每一隔室外壳均独立接地。开关柜的门采用喷
中华人民共和国能源部部标准 SD 290—88 气体绝缘金属封闭电器技术条件 中华人民共和国能源部1988-09-20 发布1989-03-01 实施 1 总则 1.1 适用范围 本标准适用于50Hz、系统额定电压为63～500kV的户内、户外型气体绝缘金属封闭电器(包括复合电器)。 本标准所指的气体绝缘金属封闭电器(以下简称GIS)是由若干相互直接连接在一起的单独元件所构成，而且只有在这种形式下才能运行。 除本标准另有规定外，各元件应符合各自相应标准。 1.2 引用和参照的主要标准 a.IEC出版物517《72.5kV及以上气体绝缘金属封闭电器》(1986年)； b.中华人民共和国水利电力部部标准SD132—85《交流高压断路器技术条件》； c.中华人民共和国国家劳动总局1981年《压力容器安全监察规程》； d.IEC出版物56《交流高压断路器》； e.中华人民共和国国家标准GB311.1—83《高压输变电设备的绝缘配合》； f.IEC出版物129《交流隔离开关和接地闸刀》； g.IEC出版物694《交流高压开关与控制设备的通用条款》； h.IEC出版物480《电气设备中SF6气体的检验导则》； i.GB8905—88《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》。 2 使用条件 GIS分为户外型和户内型。对于大部分元件装在户内，仅进出线部分装在户外的GIS，除装在户外部分应满足户外使用条件外，其余按户内使用条件要求。除本标准另有说明外，GIS适用于正常使用条件。 2.1 正常使用条件 2.1.1 对户内设备： a.环境温度：最高40℃； 最低-15℃； -25℃。 注：允许在-35℃时储运。 b.使用环境应无明显的尘埃、烟、腐蚀性或可燃性气体、水蒸气和盐雾。 c.相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%。 注：相对湿度可以较高，但不应在装置上出现凝露。 d.耐受地震的能力：整台安装后的GIS内的任何一部分设备应能安全地耐受由地震引起的动态力，即产品应按全动态法进行计算和试验(条件：共振、正弦、三周波)。对一般地区，地面水平加速度取(0.15～0.25)g(g=9.8m/s2)，且考虑水平和垂直加速度同时作用。试验时，套管端子上的拉力可参考水利电力部标准SD201—87表4中的数据，或由制造与使用双方商定。 2.1.2 对户外设备：
40.5kV SF6气体绝缘金属封闭高压开关柜技术规范书 40.5kV SF6气体绝缘金属封闭高压开关柜 技术规范书
柬埔寨电网有限公司 一三年五月十五日〇二 40.5kV SF6气体绝缘金属封闭高压开关柜技术规范书 目录 1．总则 2．使用环境条件 3．技术参数和要求 4．试验 5．供货范围 6．供方应提供的资料和技术参数 7．技术资料和图纸交付进度 8．包装、运输和储存 9．技术服务与设计联络 40.5kV SF6气体绝缘金属封闭高压开关柜技术规范书 1 总则 1.1本设备技术规范书适用于柬埔寨电网有限公司40.5kV六氟化硫气体绝缘金属封闭高压开关柜，它提出了该产品的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。 1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”为标题的专门章节加以详细描述。本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，一律不接受低于本
技术规范条款的差异。不允许直接修改本技术规范书的条款而作为供方对本技术规范书的应答。 1.4本设备技术规范书和供方在投标时提出的“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。 1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下: GB311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB1408.1-2006 绝缘材料电气强度试验方法第1部分：工频下试验GB3804—2004 3～63kV交流高压负荷开关 GB/T3309—1989 高压开关设备常温下的机械试验 GB3906－2006 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 GB/T2900.20－1994 电工术语高压开关设备 GB/T11022—1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB 1984-2003 高压交流断路器 JB/T 9694-2008 高压交流六氟化硫断路器 SD318—1989 高压开关柜闭锁装置技术条件 DL/T402—2007 交流高压断路器订货技术条件 DL/T486—2000 交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件 DL/T593-2006 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求 DL/T404—2007 3.6kV～40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备 DL/T 791－2001 户内交流充气式开关柜选用导则 1 / 18 40.5kV SF6气体绝缘金属封闭高压开关柜技术规范书 GB 1208-1997 电流互感器 DL/T 448-2000 电能计量装置技术管理规程 GB 11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器 DL/T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则 DL/T 538－2006 高压带电显示装置 GB 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 ISO 12944-1998 色漆和清漆－防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护 Q/CDT 107 001-2005 中国大唐集团企业标准《电力设备交接和预防性试验规程》 上述标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。本技术规范出版时，所列标准版本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用上述标准最新版本的可能性。标准之间有矛盾时，按技术要求较高的标准执行。 1.6本设备技术规范书未尽事宜，由需供双方协商确定。
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）安装 施工工法 张娜陆丽杰陈忆杰 中国石油天然气管道局第五工程公司
目录 1.前言 (1) 2.工法特点 (1) 3.适用范围 (2) 4.工艺原理 (2) 5.施工工艺流程及操作要点 (3) 5.1工艺流程 (3) 5.2操作要点 (4) 6.材料与设备 (13) 6.1主要施工工具和工器具 (13) 6.2主要试验、仪表设备 (14) 7.质量控制 (14) 8.安全措施 (15) 9.环保措施 (15) 10.效益分析 (16) 11.应用实例 (16)
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）安装 施工工法 河北华北石油工程建设有限公司 张娜陆丽杰陈忆杰 1.前言 随着电气自动化的发展，传统供电系统主要电气设备基本上是以充油作为绝缘，或灭弧介质，不但技术落后，而且存在各种不可克服的缺陷，同时维护量大，加大了维护成本，大大影响系统供电的可靠性。GIS组合电器，具有占地面积小、噪音小、无火灾危险、检修周期长、运行安全、可靠等特点，是国家经贸委、国家电力公司推荐的城网建设改造工程中优先选用的产品。为提高供电系统的可靠性，采用先进的开关设备势在必行。2009年华北油田水电厂留路110kV变电所改造工程采用全新的ZF10-128(L)/T3150-40型气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）,是将断路器，隔离开关，接地开关，电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、进出线套管和电缆终端等元件组合封闭在接地的金属壳体内，充以一定压力的SF6气体作为绝缘介质所组成的开关设备，提高系统安全稳定运行系数。相继在华北油田水电厂任五站、华北油田水电厂石化西变电所、华北油田水电厂任东220kV 变电所中均应用气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。 本工法总结了我公司多年来在110kV变电站及220kV变电站施工的管理技术和工艺技术，对GIS安装、断路器安装、出线套筒安装、进出线PT\CT安装调试程序和操作要点进行了比较详细的叙述。工程在工程开工时根据现场实际情况和用户需要，制定安装、质量方针目标，在验收土建混凝土尺寸、吊装准备、工具、材料、安全、人员培训等方面实施系统的程序控制，施工方法采用平行作业，安装与调试分开作业。在施工进度及施工质量上得到了充分的保证。 2.工法特点 该工法工序完整、流程紧凑、用人和机械台班少，工期能够保证，与传统施工方法相比，省时省力，能够保证工期。并强调了在安装环节对设备的检查以及
气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的现场安装摘要：以三极分箱式、多间隔、具有母线筒的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）（下同）在使用现场的安装为例，叙述GIS产品的安装方法及注意事项。信息来自:输配电设备网 关键词：GIS主体；GIS附件；间隔；隔室 1概述 根据国家标准规定，GIS在生产时，可以在制造厂内组装和进行出厂试验，待到使用现场后再组装和试验；也可以完全在使用现场组装和试验。无论采取哪一种作法，GIS的现场安装是一项烦琐复杂的工作。本文以三极分箱式、具有各种功能的多间隔、双母线、以变压器为封闭母线连接、以电缆进线的GIS为例，介绍它的安装过程、试验方法等内容。一项GIS安装工程具体内容包括主体设备安装、抽真空和充气的水分处理、附件安装及二次线路联接、各种性能的检测和试验等。 2安装前的准备工作 一项GIS工程在安装前要做好以下准备工作： 1）安装现场必须是土建工程已经完工，具备安装条件，安装场地要符合设计图纸要求，并且地面要平整、清洁。
2）由制造厂运到安装现场产品的所有运输单元、辅助设备和物资，按照订货合同进行清检，做到物资齐全。 3）现场必须具有抽真空用的真空泵或SF6充气与回收装置、高纯度氮气及其它清洗零部件和密封面的清洁用品。 4）制定安装工作计划，这样才能使工作顺利有序进行。否则容易使安装工程在实施过程中出现差错。 3GIS主体的安装 GIS主体包括：断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、进出线套管、电缆终端、连接筒体、汇控柜、底座支架等。 3.1所需安装设备和物资 ⑴要准备起重设备和吊绳吊具。安装在户内的场地一般都设计吊车或其它起重设施；户外安装时就要准备相应吨位的汽车吊车，对于110kV 电压等级的GIS有一台载荷10t左右和适当跨度的汽车吊车就可以，如果是220kV及以上电压等级的GIS，起重吊车的吨位应当更大一些。 ⑵要具有规定规格力矩扳手和不同种类的常用扳手。 ⑶要准备好各个密封连接处的螺丝、螺帽、弹簧垫圈和平垫圈。 ⑷要准备好清洗密封面的物资，如硅脂、酒精、干净棉布和高级手纸等。
JYN2-10型户内移开式交流金属封闭开关设备 一、概述 JYN2-10型户内移开式交流金属封闭开关设备（以下简称开关柜）适用于交流50Hz，额定电压为3-10kV，额定电流630~3150A的三相交流单母线、双母线、单母线带旁路系统，作为接受和分配电能之用。可满足各种发电厂、变电站（所）及工矿企业的使用要求。 本产品符合GB3906《3-35kV交流金属封闭开关设备》标准和IEC-298《交流金属封闭开关设备和控制设备》标准，并符合机械工业部和水利电力部联合提出在金属封闭开关设备中安装防止电器误操作装置的要求，即“五防”要求： a.防止带负荷拉合隔离开关； b.防止误拉误合断路器； c.防止带接地线合闸； d.防止有电挂“接地线”； e.防止误入带电间隔。 二、正常的使用环境条件 a.环境温度上限+40°C 下限-5°C（允许在-30°C时储运）； b.海拔高度不超过1000m（凡海拔超过1000m的地方，按JB/Z102-71《高压电器使用于海拔地区的技术要求》规定处理）； c.相对湿度不大于90%（+25°C时）； d.地震烈度不超过8度； e.没有火灾、爆炸危险、严重污秽、化学腐蚀及剧烈振动的场所。 三. 型号及含义
四. 额定参数 1、本开关柜的额定参数符合产品技术条件的规定，其主要参数见表1。序 号名称单位 ZN28-10 630A ZN28-10 1250A ZN28-10 3150A SN10-10 I C1 SN10-10 Ⅱ C1 SN10-10 Ⅲ C1 1额定电压kV 3 6 10 2最高工作电压kV 3.5 6.9 11.5 3开关柜额定电流A630 800②800②1000① 1600 2500 4断路器额定电流A630 1000 10001250 2000 3000 5额定短路开断电流kA（有效值） 16；16kV时 为20 31.531.5 6额定短路关合电流kA（峰值）5080③80 7额定峰值耐受电流kA（峰值）508080 84S额定短时耐受电流kA（有效值）2031.531.5 9开断电容器kvar1000 10 一次母线额定峰值耐 受电流 kA（峰值）508080 11外型尺寸④ 宽×深×高 （mm）840×1500×2200 1000×1500×2200 1200×1500×2200 12重量kg750800 1000A 10002500A 1200